KR101686962B1 - Micro Buoy Robot having attitude control system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수상에서 위치하면서 수중정보를 획득하여 송신하는 초소형 부이 로봇에 있어서, 내부에 소정의 저장공간을 형성하고, 외형을 형성하는 하측 바디부(10)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 하측 바디부(10)와 결합하여 내부를 차폐시키는 상측 바디부(20)와; 상기 하측 바디부(10)에 구비되어, 추진력을 제공하는 한쌍의 동체 추진기(30)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 음향정보 획득이 가능한 OAS(Odstacle Avoidance Sonar) 소나 또는 음향 및 영상정보를 수집하는 카메라로 구성되는 정보수집부(40)와; 상기 하측 및 상측 바디부(20) 내부에 형성되는 소정의 저장공간에 구비되고, 모터의 구동으로 제어되는 피니언 랙기어의 동작으로 상기 초소형 부이 로봇의 자세를 제어하는 회전 랙 피니언 구동부(50)와; 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 통합 제어부(60);를 포함하여 구비되는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 구성을 제공한다.The present invention relates to a miniature buoy robot for acquiring and transmitting underwater information while being located in an aquarium, comprising: a lower body part (10) forming a predetermined storage space therein and forming an outer shape; An upper body part 20 provided at one side of the lower body part 10 and coupled with the lower body part 10 to shield the inside of the lower body part 10; A pair of fuselage propulsors (30) provided in the lower body part (10) to provide a propulsion force; An information collecting unit 40 which is provided at one side of the lower body 10 and is composed of an OAS (Oddacity Avoidance Sonar) sonar capable of acquiring acoustic information or a camera for collecting sound and image information; A rotating rack pinion driving part 50 provided in a predetermined storage space formed inside the lower and upper body parts 20 and controlling the attitude of the micro-biaxial robot by operation of a pinion rack gear controlled by driving of a motor, ; And an integrated controller (60) for controlling the driving of the motor, the operation of the sonar (40), the rotary rack pinion driving part (50), and the driving of the moving body propeller (30) Provides the configuration of the robot.
Description
본 발명은 본 발명의 실시 예에 따른 수상에서 위치하면서 수중정보를 획득하여 송신하는 초소형 부이 로봇에 있어서, 통합 제어부(60)의 회전 랙 피니언 구동부(50)에 대해서 원주방향 및 반경방향의 동시 동작을 통해서, 효율적인 자세를 제어 하는 구성을 가진 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultra miniature buoy robot for acquiring and transmitting underwater information while being positioned in an aquarium according to an embodiment of the present invention. The miniature buoy robot includes a rotary rack pinion driving part (50) To an ultra-small buoy robot equipped with an attitude control device having a configuration for controlling an efficient attitude through a robot.
최근 들어 민간 선박과, 군용 함정의 고성능화가 진행되면서, 선박의 운동감소 및 자세 제어의 필요성이 크게 대두되고 있다. 가령, 여객선이 탑승한 승객의 경우 파랑 등에 의해 여객선이 지속적으로 유동되는 경우(횡 또는 종 방향으로 동요되는 경우) 극심한 피로감 및 불쾌감을 느낄 수 있으며, 마찬가지로 승무원 역시 피로가 누적되어 임무 수행에 문제가 발생될 수 있고, 이로 인해 판단 오류 등을 범하여 안전운행에 장애가 발생될 수 있다.
In recent years, as the performance of civilian vessels and military vessels has progressed, the need for motion reduction and attitude control of vessels has been greatly increased. For example, passengers on board a passenger ship may experience extreme fatigue and discomfort when the passenger ship is continuously driven by waves (fluctuating in the lateral or longitudinal direction), and the crew is also fatigued, And this may cause a fault in the safety operation due to a judgment error or the like.
또한, 선박이 안정성 있게 유지되지 못하는 경우, 탑재장비의 고장이 발생될 우려가 있으며, 고성능 수상선의 경우 자세제어가 제대로 수행되지 않음으로써 아예 운행이 불가할 수 있다.
In addition, if the ship can not be maintained in a stable state, there is a possibility of failure of the onboard equipment. In the case of the high performance waterline, the posture control may not be performed properly, and the operation may not be performed at all.
특히, 근래 들어 운송의 효율을 향상시키기 위해, 운송 선박이 항구까지 들어오는 것이 아니라 바다 한가운데 설치된 크레인에 의해 운송 작업이 실행되기도 하는데, 이때 파랑 등에 의한 외부의 조건에 의해 운송 선박의 자세제어가 제대로 이루어지지 않는 경우 운송 작업이 제대로 이루어지지 않을 뿐만 아니라 운송 작업 중 사고가 발생될 우려가 있다.
In particular, in order to improve the efficiency of transportation in recent years, the transportation work is carried out by the crane installed in the center of the sea rather than the transportation vessel arriving at the port. At this time, Failure to do so may not only result in improper transportation, but may also cause accidents during transportation.
따라서, 선박의 운동 감소 및 자세 제어는 매우 중요하다. 따라서, 선박에는 배의 운동을 감소시킴으로써 자세 제어를 실행하는 자세제어장비가 장착될 수 있다.
Therefore, it is very important to reduce the movement of the ship and control its attitude. Therefore, the ship may be equipped with an attitude control device that performs attitude control by reducing the motion of the ship.
한편, 일반적으로 파랑 중의 선박은 6자유도 운동을 한다. 가령 선박의 전후 방향을 X축으로 하고, 좌우 방향을 Y축으로 하고, 높이 방향을 Z축으로 하는 경우, 선박은 X축, Y축 및 Z축 방향으로 각각 이동할 수 있으며, X축을 축심으로 횡동요(rolling)하거나, Y축을 축심으로 종동요(pitching)하거나 또는 Z축을 축심으로 선수요(yawing)할 수 있다.
On the other hand, in general, ships in blue have 6 degrees of freedom motion. The ship can move in the X-axis, the Y-axis and the Z-axis direction respectively when the forward and backward direction of the ship is the X-axis, the left-right direction is the Y-axis and the height direction is the Z- It can be rolling, pitching the Y axis as an axis, or yawing the Z axis as an axis.
그런데, 이러한 6자유도 운동 중 파랑과 같은 해상의 환경에 특히 영향을 받는 운동은 종동요 및 횡동요이다. 즉, 파랑과 같은 해상의 환경이 선박에 가해질 때, 선박은 앞뒤로 흔들리거나(종동요하거나), 좌우로 흔들리며 (횡동요되며), 이에 따라 전술한 바와 같은 문제점이 발생될 수 있다.
However, during these six degrees of freedom movement, the movements that are particularly affected by the marine environment, such as blue, are swaying and rolling. That is, when a maritime environment such as a wave is applied to a ship, the ship may be shaken back and forth (swaying) or swaying (swaying) from side to side, thereby causing the aforementioned problems.
따라서, 이러한 문제점을 해소하고자, 선박의 자세 제어를 위한 자세 제어장치가 개발되어 사용되고 있으나, 이러한 자세제어장비는 일반적으로 횡동요를 저감하는 구조를 가짐으로써, 종동요를 저감시킬 수 없는 한계를 갖는다.
Therefore, in order to solve such a problem, an attitude control device for attitude control of a ship has been developed and used. However, such a attitude control device generally has a structure to reduce rolling sway, .
이에, 선박과 같이 전후 또는 좌우로 흔들릴 수 있는 장비의 횡동요뿐만 아니라 종동요를 저감시킬 수 있는 새로운 구조의 저감 장치의 개발이 필요한 실정이다.
Therefore, it is necessary to develop a reduction device of a new structure that can reduce the swaying motion as well as the lateral swaying of equipment that can be shaken back and forth or side to side like a ship.
또한, 필요에 따라 임의방향에 대해서 정적 자세를 유지할 수 있는 기능에 대한 필요성도 대두되고 있다.
There is also a need for a function capable of maintaining a static posture in an arbitrary direction as required.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 수상에서 위치하면서 수중정보를 획득하여 송신하는 초소형 부이 로봇에 있어서, 본 발명에 따른 수상에서 작업을 수행하는 초소형 부이 로봇이 자세 제어를 하고자 하는 경우에, 상기 통합 제어부(60)는 상기 초소형 부이 로봇의 상태를 파악한 후, 상기 랙 기어부(520)와 피니언 기어부(800)을 구동시키는 상기 랙구동 모터부(700)와, 피니언 구동모터부를 각각 구동시킬 수 있는 구성을 제공한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to provide an ultra miniature buoy robot for acquiring and transmitting underwater information while being positioned in an aquarium according to an embodiment of the present invention, The integrated
한편, 상기 랙 기어부(520)는 축중심부(510)를 중심으로 모터 구동으로 회전동작을 통해서 자세제어를 하기 위해서 원주방향의 운동을 수행하고, 상기 피니언 기어부(800)는 상기 랙 기어부(520)의 양단에 대해서 왕복운동을 함으로써 자세제어를 하는 작업의 수행이 가능한 구성을 제공한다.
Meanwhile, the
상기와 같은 구성을 통해서, 상기 통합 제어부(60)의 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)에 대해서 원주방향 및 반경방향의 동시 동작을 통해서, 효율적으로 자세 제어하는 구성을 제공한다.
With such a configuration, a configuration is provided in which the attitude control is efficiently performed through simultaneous operation in the circumferential direction and the radial direction with respect to the rotary rack pinion driving section (50) of the integrated control section (60).
본 발명의 실시 예에 따른 수상에서 위치하면서 수중정보를 획득하여 송신하는 초소형 부이 로봇에 있어서, 내부에 소정의 저장공간을 형성하고, 외형을 형성하는 하측 바디부(10)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 하측 바디부(10)와 결합하여 내부를 차폐시키는 상측 바디부(20)와; 상기 하측 바디부(10)에 구비되어, 추진력을 제공하는 한쌍의 동체 추진기(30)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 음향정보 획득이 가능한 OAS(Odstacle Avoidance Sonar) 소나 또는 음향 및 영상정보를 수집하는 카메라로 구성되는 정보수집부(40)와; 상기 하측 및 상측 바디부(20) 내부에 형성되는 소정의 저장공간에 구비되고, 모터의 구동으로 제어되는 피니언 랙기어의 동작으로 상기 초소형 부이 로봇의 자세를 제어하는 회전 랙 피니언 구동부(50)와; 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 통합 제어부(60);를 포함하여 구비되는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇을 제공하는 것이다.
The miniature buoy robot for acquiring and transmitting underwater information while being located in an aquarium according to an embodiment of the present invention includes: a lower body part (10) forming a predetermined storage space therein and forming an outer shape; An
한편, 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)는, 상기 하측 바디부(10) 또는 상측 바디부내에 구비되고, 회전하는 축중심부(510)가 구비되고, 상기 축중심부(510)를 기준으로 소정의 길이를 가진 장방형으로 구비되고, 일측에는 랙 기어가 형성된 랙 기어부(520)와, 상기 랙 기어부(520)의 축중심부(510)와 결합하여, 상기 랙 기어부(520)가 고정결합되는 베이스 플레이트(600)와, 상기 베이스 플레이트(600)의 일측에 장착되고, 상기 축중심부(510)와 축결합하여 상기 랙 기어부(520)를 구동시키는 랙구동 모터부(700)와, 상기 랙 기어부(520)와 결합하여 구동하는 피니언 기어부(800)와, 상기 피니언 기어부(800)와 축결합하고, 구동시키는 피니언 구동모터부와, 상기 피니언 구동모터와 결합하고, 상기 랙 기어부(520)에 장착되는 피니언 구동모터 마운트(910)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한다.
The rotating rack
그리고, 상기 랙 기어부(520)는, 축중심부(510)를 기준으로 좌우 대칭되도록 소정의 길이를 가진 장방형의 형상의 바디부가 구비되고, 상기 바디부의 일측에는, 길이방향으로 상호 대향되도록 랙기어 치형부(530)가 일단에 형성되고, 상기 랙기어 치형부(530)의 일측에는 상기 피니언 기어부(800)가 상기 축중심부(510)를 중심으로 양방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일부(540)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
The
또한, 상기 피니언 기어부(800)는, 상기 랙 기어부(520)와 치형결합하는, 피니언 치형부(810)와, 상기 피니언 치형부(810) 일측에 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 헤드부(820)와, 상기 피니언 구동모터부와 결합하는 모터 결합부(830)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
The
한편, 상기 피니언 구동모터 마운트(910)는, 상기 피니언 구동모터부가 고정안착되는 안착부(911)와, 상기 안착부(911)의 양단부에 한 쌍으로 상호 대향되도록 수직하여 형성되고, 그 단부에는 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 상기 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 가이드부(912)가 형성되는 레그부(913)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
The pinion
그리고, 상기 통합 제어부(60)는, 상기 베이스 플레이트(600)에 구비되고, 상기 정보수집부(40)에서 습득한 정보를 근거리 혹은 원거리 송신을 통해서 전송하고, 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
The integrated
또한, 상기 통합 제어부(60)는, 상기 랙 구동 모터부의 구동을 제어하여, 상기 랙 기어부(520)가 어느 일방향으로 회전하고, 상기 피니언 구동 모터부(900)를 제어하여, 상기 피니언 기어부(800)가 상기 랙 기어부(520)의 어느 일측으로 이동하여 자세 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
The integrated
그리고, 상기 통합 제어부(60)의 제어에 의해서, 상기 랙 기어부(520)의 회전 운동과 동시에, 상기 피니언 기어부(800)의 상기 랙 기어부(520)에 형성된 가이드 레일부(540)로의 직선운동을 통해서 자세 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
Under the control of the integrated
본 발명의 다른 실시 예에 따른, 수상에서 위치하면서 수중정보를 획득하여 송신하는 초소형 부이 로봇에 있어서, 내부에 소정의 저장공간을 형성하고, 외형을 형성하는 하측 바디부(10)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 하측 바디부(10)와 결합하여 내부를 차폐시키는 상측 바디부(20)로 구성되는 본체부(10')와; 상기 하측 바디부(10)에 구비되어, 추진력을 제공하는 한쌍의 동체 추진기(30)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 음향정보 획득이 가능한 OAS(Odstacle Avoidance Sonar) 소나 또는 음향 및 영상정보를 수집하는 카메라로 구성되는 정보수집부(40)와; 상기 하측 및 상측 바디부(20) 내부에 형성되는 소정의 저장공간에 구비되고, 모터의 구동으로 제어되는 피니언 랙기어의 동작으로 상기 초소형 부이 로봇의 자세를 제어하는 회전 랙 피니언 구동부(50)와; 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 통합 제어부(60);를 포함하여 구비된다.
According to another embodiment of the present invention, there is provided an ultra miniature buoy robot for acquiring and transmitting underwater information while being positioned in an aquarium, the ultra miniature buoy robot comprising: a lower body part forming a predetermined storage space therein and forming an outer shape; A body portion 10 'formed on one side of the
한편, 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)는, 상기 하측 바디부(10) 또는 상측 바디부내에 구비되고, 회전하는 축중심부(510)가 구비되고, 상기 축중심부(510)를 기준으로 소정의 길이를 가진 장방형으로 구비되고, 일측에는 랙 기어가 형성된 랙 기어부(520)와, 상기 랙 기어부(520)의 축중심부(510)와 결합하여, 상기 랙 기어부(520)가 고정결합되는 베이스 플레이트(600)와, 상기 베이스 플레이트(600)의 일측에 장착되고, 상기 축중심부(510)와 축결합하여 상기 랙 기어부(520)를 구동시키는 랙구동 모터부(700)와, 상기 랙 기어부(520)와 결합하여 구동하는 피니언 기어부(800)와, 상기 피니언 기어부(800)와 축결합하고, 구동시키는 피니언 구동모터부와, 상기 피니언 구동모터와 결합하고, 상기 랙 기어부(520)에 장착되는 피니언 구동모터 마운트(910)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한다.
The rotating rack
그리고, 상기 랙 기어부(520)는, 축중심부(510)를 기준으로 좌우 대칭되도록 소정의 길이를 가진 장방형의 형상의 바디부가 구비되고, 상기 바디부의 일측에는, 길이방향으로 상호 대향되도록 랙기어 치형부(530)가 일단에 형성되고, 상기 랙기어 치형부(530)의 일측에는 상기 피니언 기어부(800)가 상기 축중심부(510)를 중심으로 양방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일부(540)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
The
또한, 상기 피니언 기어부(800)는, 상기 랙 기어부(520)와 치형결합하는, 피니언 치형부(810)와, 상기 피니언 치형부(810) 일측에 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 헤드부(820)와, 상기 피니언 구동모터부와 결합하는 모터 결합부(830)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
The
한편, 상기 피니언 구동모터 마운트(910)는, 상기 피니언 구동모터부가 고정안착되는 안착부(911)와, 상기 안착부(911)의 양단부에 한 쌍으로 상호 대향되도록 수직하여 형성되고, 그 단부에는 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 상기 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 가이드부(912)가 형성되는 레그부(913)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
The pinion
그리고, 상기 통합 제어부(60)는, 상기 베이스 플레이트(600)에 구비되고, 상기 정보수집부(40)에서 습득한 정보를 근거리 혹은 원거리 송신을 통해서 전송하고, 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
The integrated
또한, 상기 통합 제어부(60)는, 상기 랙 구동 모터부의 구동을 제어하여, 상기 랙 기어부(520)가 어느 일방향으로 회전하고, 상기 피니언 구동 모터부(900)를 제어하여, 상기 피니언 기어부(800)가 상기 랙 기어부(520)의 어느 일측으로 이동하여 자세 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
The integrated
그리고, 상기 통합 제어부(60)의 제어에 의해서, 상기 랙 기어부(520)의 회전 운동과 동시에, 상기 피니언 기어부(800)의 상기 랙 기어부(520)에 형성된 가이드 레일부(540)로의 직선운동을 통해서 자세 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
Under the control of the integrated
이와 같은 본 발명에 따른 수상에서 작업을 수행하는 초소형 부이 로봇이 자세 제어를 하는 경우에, 상기 통합 제어부(60)는 상기 초소형 부이 로봇의 상태를 파악한 후, 상기 랙 기어부(520)와 피니언 기어부(800)을 구동시키는 상기 랙구동 모터부(700)와, 피니언 구동모터부를 각각 구동시킬 수 있는 구성을 제공한다.
When the miniature buoy robot performing the operation according to the present invention performs posture control, the integrated
한편, 상기 랙 기어부(520)는 축중심부(510)를 중심으로 모터 구동으로 회전동작을 통해서 자세제어를 하기 위해서 원주방향의 운동을 수행하고, 상기 피니언 기어부(800)는 상기 랙 기어부(520)의 양단에 대해서 왕복운동을 함으로써 자세제어를 하는 작업을 수행할 수 있는 장점을 가진다.
Meanwhile, the
상기와 같은 구성을 통해서, 상기 통합 제어부(60)의 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)에 대해서 원주방향 및 반경방향의 동시 동작을 통해서, 효율적인 자세 제어를 할 수 있도록 하는 구성을 제공한다.
According to the above-described configuration, an efficient attitude control can be performed through the simultaneous operation in the circumferential direction and the radial direction with respect to the rotary rack pinion driving part (50) of the integrated control part (60).
또한, 상기와 같은 구성을 통해서, 정적인 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 운용으로 자세 유지 및 제어의 안정성을 도모하고, 나아가 제어를 위한 구성이 간단하여 동작 및 제어에 따른 에너지 효율성이 높아서 장기 운용성이 뛰어나다는 효과를 기대할 수 있다.
Further, through the above-described configuration, the stability of the posture maintenance and the control can be secured by the operation of the miniature buoy robot provided with the static posture control device, and furthermore, the configuration for the control is simple and the energy efficiency due to the operation and control is high The effect of excellent long-term operability can be expected.
그리고, 간단한 구조를 통해서 수리 및 제작에 따른 비용의 효율성 또한 극대화할 수 있다는 장점도 기대할 수 있다.
Also, it can be expected that the efficiency of repairing and manufacturing can be maximized through a simple structure.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 전체구성을 나타낸 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 전체구성을 나타낸 투명사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 전체구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 피니언 기어부(800)의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 랙 기어부(520)의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 피니언 구동 모터 마운트를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing the overall configuration of an ultra-small buoy robot provided with an attitude control device according to an embodiment of the present invention.
2 is a transparent perspective view showing the overall configuration of an ultra-small buoy robot provided with an attitude control device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing the overall configuration of an ultra-small buoy robot provided with an attitude control device according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing the configuration of a
5 is a perspective view showing a configuration of a
6 is a perspective view showing a pinion drive motor mount of an ultra-small buoy robot provided with an attitude control device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that there is no intention to limit the scope of the present invention to the embodiment shown, and that other embodiments falling within the scope of the present invention may be easily devised by adding, Can be proposed.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 전체구성을 나타낸 사시도이다. 도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 전체구성을 나타낸 투명사시도이다. 도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 전체구성을 나타낸 분해사시도이다.
1 is a perspective view showing the overall configuration of an ultra-small buoy robot provided with an attitude control device according to an embodiment of the present invention. 2 is a transparent perspective view showing the overall configuration of an ultra-small buoy robot provided with an attitude control device according to an embodiment of the present invention. 3 is an exploded perspective view showing the overall configuration of an ultra-small buoy robot provided with an attitude control device according to an embodiment of the present invention.
살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 수상에서 위치하면서 수중정보를 획득하여 송신하는 동 자세제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 구성에 있어서, 내부에 소정의 저장공간을 형성하고, 외형을 형성하는 하측 바디부(10)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 하측 바디부(10)와 결합하여 내부를 차폐시키는 상측 바디부(20)와; 상기 하측 바디부(10)에 구비되어, 추진력을 제공하는 한쌍의 동체 추진기(30)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 음향정보 획득이 가능한 OAS(Odstacle Avoidance Sonar) 소나 또는 음향 및 영상정보를 수집하는 카메라로 구성되는 정보수집부(40)와; 상기 하측 및 상측 바디부(20) 내부에 형성되는 소정의 저장공간에 구비되고, 모터의 구동으로 제어되는 피니언 랙기어의 동작으로 상기 초소형 부이 로봇의 자세를 제어하는 회전 랙 피니언 구동부(50)와; 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 통합 제어부(60);로 구성된다.
In the configuration of the micro-miniature robot provided with the cooperative posture control device for acquiring and transmitting underwater information while being located in the watercraft according to the embodiment of the present invention, a predetermined storage space is formed inside and a lower side
본 발명의 실시 예에서 사기 하측 바디부(10)와, 상측 바디부는 각각 반구 형상으로 구비되고, 상기 정보수집부(40)는 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 정보수집부(40)를 중심으로 대칭되는 양측에 상기 동체 추진기(30)가 각각 구비된다.
In the embodiment of the present invention, the fragrant
상기 정보수집부(40)와, 상기 동체 추진기(30)는 각각 상기 하측 바디부(10)의 일측에 고정결합을 위해서 보조 마운트(11')를 이용하여 장착된다. 상기 동체 추진기(30)는 상기 통합 제어부(60)의 제어에 의해 전/후진 혹은 좌/우 방향으로의 회전운동 등의 선체운동을 하게 된다.
The
상기 동체 추진기(30)는 한쪽 또는 한 쌍의 개별 혹은 동시 동작을 통해서 상기 초소형 부이 로봇의 선체운동을 수행하게 된다.
The
한편, 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)는, 상기 하측 바디부(10) 또는 상측 바디부내에 구비되고, 회전하는 축중심부(510)가 구비되고, 상기 축중심부(510)를 기준으로 소정의 길이를 가진 장방형으로 구비되고, 일측에는 랙 기어가 형성된 랙 기어부(520)와, 상기 랙 기어부(520)의 축중심부(510)와 결합하여, 상기 랙 기어부(520)가 고정결합되는 베이스 플레이트(600)와, 상기 베이스 플레이트(600)의 일측에 장착되고, 상기 축중심부(510)와 축결합하여 상기 랙 기어부(520)를 구동시키는 랙구동 모터부(700)와, 상기 랙 기어부(520)와 결합하여 구동하는 피니언 기어부(800)와, 상기 피니언 기어부(800)와 축결합하고, 구동시키는 피니언 구동모터부와, 상기 피니언 구동모터와 결합하고, 상기 랙 기어부(520)에 장착되는 피니언 구동모터 마운트(910)를 포함하여 구성된다.
The rotating rack
그리고, 상기 랙 기어부(520)는, 축중심부(510)를 기준으로 좌우 대칭되도록 소정의 길이를 가진 장방형의 형상의 바디부가 구비되고, 상기 바디부의 일측에는, 길이방향으로 상호 대향되도록 랙기어 치형부(530)가 일단에 형성되고, 상기 랙기어 치형부(530)의 일측에는 상기 피니언 기어부(800)가 상기 축중심부(510)를 중심으로 양방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일부(540)가 형성된다.
The
또한, 상기 피니언 기어부(800)는, 상기 랙 기어부(520)와 치형결합하는, 피니언 치형부(810)와, 상기 피니언 치형부(810) 일측에 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 헤드부(820)와, 상기 피니언 구동모터부와 결합하는 모터 결합부(830)가 형성되는 구성을 가진다.
The
한편, 상기 피니언 구동모터 마운트(910)는, 상기 피니언 구동모터부가 고정안착되는 안착부(911)와, 상기 안착부(911)의 양단부에 한 쌍으로 상호 대향되도록 수직하여 형성되고, 그 단부에는 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 상기 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 가이드부(912)가 형성되는 레그부(913)가 형성되는 구성을 가진다.
The pinion
상기와 같은 구성을 통해서, 수상에서 작업을 수행하는 초소형 부이 로봇이 자세 제어를 하는 경우에, 상기 통합 제어부(60)는 상기 초소형 부이 로봇의 상태를 파악한 후, 상기 랙 기어부(520)와 피니언 기어부(800)을 구동시키는 상기 랙구동 모터부(700)와, 피니언 구동모터부를 각각 구동시킨다.
When the miniature buoy robot performing the operation in the airstream performs the posture control, the
이때, 상기 랙 기어부(520)는 축중심부(510)를 중심으로 모터 구동으로 회전동작을 통해서 자세제어를 하기 위해서 원주방향의 운동을 수행하고, 상기 피니언 기어부(800)는 상기 랙 기어부(520)의 양단에 대해서 왕복운동을 함으로써 자세제어를 하는 작업을 수행하게 된다.
At this time, the
상기와 같은 구성을 통해서, 상기 통합 제어부(60)의 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)에 대해서 원주방향 및 반경방향의 동시 동작을 통해서, 효율적인 자세 제어를 할 수 있게 된다.
Through the above-described configuration, it is possible to perform efficient attitude control through simultaneous operation in the circumferential direction and the radial direction with respect to the rotary rack
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 피니언 기어부(800)의 구성을 나타낸 사시도이다. 도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 랙 기어부(520)의 구성을 나타낸 사시도이다. 도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 피니언 구동 모터 마운트를 나타낸 사시도이다.
4 is a perspective view showing the configuration of a
살펴보면, 상기 랙 기어부(520)는, 축중심부(510)를 기준으로 좌우 대칭되도록 소정의 길이를 가진 장방형의 형상의 바디부가 구비되고, 상기 바디부의 일측에는, 길이방향으로 상호 대향되도록 랙기어 치형부(530)가 일단에 형성되고, 상기 랙기어 치형부(530)의 일측에는 상기 피니언 기어부(800)가 상기 축중심부(510)를 중심으로 양방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일부(540)가 형성되어 있다.
The
또한, 상기 피니언 기어부(800)는, 상기 랙 기어부(520)와 치형결합하는, 피니언 치형부(810)와, 상기 피니언 치형부(810) 일측에 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 헤드부(820)와, 상기 피니언 구동모터부와 결합하는 모터 결합부(830)가 형성된다.
The
한편, 상기 피니언 구동모터 마운트(910)는, 상기 피니언 구동모터부가 고정안착되는 안착부(911)와, 상기 안착부(911)의 양단부에 한 쌍으로 상호 대향되도록 수직하여 형성되고, 그 단부에는 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 상기 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 가이드부(912)가 형성되는 레그부(913)가 형성되어 구성된다.
The pinion
상기와 같은 구성으로, 상기 피니언 구동모터 마운트(910)의 가이드부(912)는, 상기 랙 기어부(520)의 가이드 레일부(540)에 장착된다. 상기 피니언 구동모터 마운트(910)의 상측에는 피니언 기어부(800)가 위치하고, 하측에는 상기 피니언 구동모터가 상기 피니언 기어부(800)와 축결합하여 장착된다.
The
본 발명의 실시 예에서는 상기 가이드부(912)는 'T'형상으로 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)는 상기 가이드부(912)가 장착되고, 직선운동을 안내하는 역할을 수행한다.
In the embodiment of the present invention, the
그리고, 상기 통합 제어부(60)는, 상기 베이스 플레이트(600)에 구비되고, 상기 정보수집부(40)에서 습득한 정보를 근거리 혹은 원거리 송신을 통해서 전송하고, 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
The
또한, 상기 통합 제어부(60)는, 상기 랙 구동 모터부의 구동을 제어하여, 상기 랙 기어부(520)가 어느 일방향으로 회전하고, 상기 피니언 구동 모터부(900)를 제어하여, 상기 피니언 기어부(800)가 상기 랙 기어부(520)의 어느 일측으로 이동하여 자세 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
The
그리고, 상기 통합 제어부(60)의 제어에 의해서, 상기 랙 기어부(520)의 회전 운동과 동시에, 상기 피니언 기어부(800)의 상기 랙 기어부(520)에 형성된 가이드 레일부(540)로의 직선운동을 통해서 무게중심을 잡아서 수평상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
Under the control of the
본 발명의 다른 실시 예에 따른, 수상에서 위치하면서 수중정보를 획득하여 송신하는 초소형 부이 로봇에 있어서, 내부에 소정의 저장공간을 형성하고, 외형을 형성하는 하측 바디부(10)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 하측 바디부(10)와 결합하여 내부를 차폐시키는 상측 바디부(20)로 구성되는 본체부(10')와; 상기 하측 바디부(10)에 구비되어, 추진력을 제공하는 한쌍의 동체 추진기(30)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 음향정보 획득이 가능한 OAS(Odstacle Avoidance Sonar) 소나 또는 음향 및 영상정보를 수집하는 카메라로 구성되는 정보수집부(40)와;According to another embodiment of the present invention, there is provided an ultra miniature buoy robot for acquiring and transmitting underwater information while being positioned in an aquarium, the ultra miniature buoy robot comprising: a lower body part forming a predetermined storage space therein and forming an outer shape; A body portion 10 'formed on one side of the
상기 하측 및 상측 바디부(20) 내부에 형성되는 소정의 저장공간에 구비되고, 모터의 구동으로 제어되는 피니언 랙기어의 동작으로 상기 초소형 부이 로봇의 자세를 제어하는 회전 랙 피니언 구동부(50)와; 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 통합 제어부(60);를 포함하여 구비된다.
A rotating rack
본 발명의 실시 예에서 사기 하측 바디부(10)와, 상측 바디부는 각각 반구 형상으로 구비되고, 상기 정보수집부(40)는 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 정보수집부(40)를 중심으로 대칭되는 양측에 상기 동체 추진기(30)가 각각 구비된다.
In the embodiment of the present invention, the fragrant
상기 정보수집부(40)와, 상기 동체 추진기(30)는 각각 상기 하측 바디부(10)의 일측에 고정결합을 위해서 보조 마운트(11')를 이용하여 장착된다. 상기 동체 추진기(30)는 상기 통합 제어부(60)의 제어에 의해 전/후진 혹은 좌/우 방향으로의 회전운동 등의 선체운동을 하게 된다.
The
상기 동체 추진기(30)는 한쪽 또는 한쌍의 개별 혹은 동시 동작을 통해서 상기 초소형 부이 로봇의 선체운동을 수행하게 된다.
The
한편, 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)는, 상기 하측 바디부(10) 또는 상측 바디부내에 구비되고, 회전하는 축중심부(510)가 구비되고, 상기 축중심부(510)를 기준으로 소정의 길이를 가진 장방형으로 구비되고, 일측에는 랙 기어가 형성된 랙 기어부(520)와, 상기 랙 기어부(520)의 축중심부(510)와 결합하여, 상기 랙 기어부(520)가 고정결합되는 베이스 플레이트(600)와, 상기 베이스 플레이트(600)의 일측에 장착되고, 상기 축중심부(510)와 축결합하여 상기 랙 기어부(520)를 구동시키는 랙구동 모터부(700)와, 상기 랙 기어부(520)와 결합하여 구동하는 피니언 기어부(800)와, 상기 피니언 기어부(800)와 축결합하고, 구동시키는 피니언 구동모터부와, 상기 피니언 구동모터와 결합하고, 상기 랙 기어부(520)에 장착되는 피니언 구동모터 마운트(910)를 포함하여 구성된다.
The rotating rack
그리고, 상기 랙 기어부(520)는, 축중심부(510)를 기준으로 좌우 대칭되도록 소정의 길이를 가진 장방형의 형상의 바디부가 구비되고, 상기 바디부의 일측에는, 길이방향으로 상호 대향되도록 랙기어 치형부(530)가 일단에 형성되고, 상기 랙기어 치형부(530)의 일측에는 상기 피니언 기어부(800)가 상기 축중심부(510)를 중심으로 양방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일부(540)가 형성된다.
The
또한, 상기 피니언 기어부(800)는, 상기 랙 기어부(520)와 치형결합하는, 피니언 치형부(810)와, 상기 피니언 치형부(810) 일측에 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 헤드부(820)와, 상기 피니언 구동모터부와 결합하는 모터 결합부(830)가 형성되는 구성을 가진다.
The
한편, 상기 피니언 구동모터 마운트(910)는, 상기 피니언 구동모터부가 고정안착되는 안착부(911)와, 상기 안착부(911)의 양단부에 한 쌍으로 상호 대향되도록 수직하여 형성되고, 그 단부에는 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 상기 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 가이드부(912)가 형성되는 레그부(913)가 형성되는 구성을 가진다.
The pinion
상기와 같은 구성을 통해서, 수상에서 작업을 수행하는 초소형 부이 로봇이 자세 제어를 하고자 하는 경우에, 상기 통합 제어부(60)는 상기 초소형 부이 로봇의 상태를 파악한 후, 상기 랙 기어부(520)와 피니언 기어부(800)을 구동시키는 상기 랙구동 모터부(700)와, 피니언 구동모터부를 각각 구동시킨다.
When the miniature buoy robot performing the operation in the airstream tries to perform the posture control, the
이때, 상기 랙 기어부(520)는 축중심부(510)를 중심으로 모터 구동으로 회전동작을 통해서 자세제어를 하기 위해서 원주방향의 운동을 수행하고, 상기 피니언 기어부(800)는 상기 랙 기어부(520)의 양단에 대해서 왕복운동을 함으로써 자세제어를 하는 작업을 수행하게 된다.
At this time, the
상기와 같은 구성을 통해서, 상기 통합 제어부(60)의 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)에 대해서 원주방향 및 반경방향의 동시 동작을 통해서, 효율적인 자세 제어를 할 수 있게 된다.
Through the above-described configuration, it is possible to perform efficient attitude control through simultaneous operation in the circumferential direction and the radial direction with respect to the rotary rack
살펴보면, 상기 랙 기어부(520)는, 축중심부(510)를 기준으로 좌우 대칭되도록 소정의 길이를 가진 장방형의 형상의 바디부가 구비되고, 상기 바디부의 일측에는, 길이방향으로 상호 대향되도록 랙기어 치형부(530)가 일단에 형성되고, 상기 랙기어 치형부(530)의 일측에는 상기 피니언 기어부(800)가 상기 축중심부(510)를 중심으로 양방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일부(540)가 형성되어 있다.
The
또한, 상기 피니언 기어부(800)는, 상기 랙 기어부(520)와 치형결합하는, 피니언 치형부(810)와, 상기 피니언 치형부(810) 일측에 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 헤드부(820)와, 상기 피니언 구동모터부와 결합하는 모터 결합부(830)가 형성된다.
The
한편, 상기 피니언 구동모터 마운트(910)는, 상기 피니언 구동모터부가 고정안착되는 안착부(911)와, 상기 안착부(911)의 양단부에 한 쌍으로 상호 대향되도록 수직하여 형성되고, 그 단부에는 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 상기 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 가이드부(912)가 형성되는 레그부(913)가 형성되어 구성된다.
The pinion
상기와 같은 구성으로, 상기 피니언 구동모터 마운트(910)의 가이드부(912)는, 상기 랙 기어부(520)의 가이드 레일부(540)에 장착된다. 상기 피니언 구동모터 마운트(910)의 상측에는 피니언 기어부(800)가 위치하고, 하측에는 상기 피니언 구동모터가 상기 피니언 기어부(800)와 축결합하여 장착된다.
The
본 발명의 실시 예에서는 상기 가이드부(912)는 'T'형상으로 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)는 상기 가이드부(912)가 장착되고, 직선운동을 안내하는 역할을 수행한다.
In the embodiment of the present invention, the
그리고, 상기 통합 제어부(60)는, 상기 베이스 플레이트(600)에 구비되고, 상기 정보수집부(40)에서 습득한 정보를 근거리 혹은 원거리 송신을 통해서 전송하고, 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
The
또한, 상기 통합 제어부(60)는, 상기 랙 구동 모터부의 구동을 제어하여, 상기 랙 기어부(520)가 어느 일방향으로 회전하고, 상기 피니언 구동 모터부(900)를 제어하여, 상기 피니언 기어부(800)가 상기 랙 기어부(520)의 어느 일측으로 이동하여 자세 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
The
그리고, 상기 통합 제어부(60)의 제어에 의해서, 상기 랙 기어부(520)의 회전 운동과 동시에, 상기 피니언 기어부(800)의 상기 랙 기어부(520)에 형성된 가이드 레일부(540)로의 직선운동을 통해서 자세 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
Under the control of the
상기와 같은 구성을 가진 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇은, 수상에 위치하면서, 상기 정보수집부(40)를 통해서 수중의 정보를 수집하고, 상기 통합 제어부(60)를 통해서 수집된 정보를 처리하여, 근거리 혹은 원거리 통신을 이용해서 가까운 선박 또는 육상으로 송신하게 된다.
The micro buoy robot including the posture control device having the above configuration collects information in the water through the
상기와 같은 구성을 통해서, 수상에서 작업을 수행하는 초소형 부이 로봇이 자세 제어를 하고자 하는 경우에, 상기 통합 제어부(60)는 상기 초소형 부이 로봇의 상태를 파악한 후, 상기 랙 기어부(520)와 피니언 기어부(800)을 구동시키는 상기 랙구동 모터부(700)와, 피니언 구동모터부를 각각 구동시킨다.
When the miniature buoy robot performing the operation in the airstream tries to perform the posture control, the
이때, 상기 랙 기어부(520)는 축중심부(510)를 중심으로 모터 구동으로 회전동작을 통해서 자세제어를 하기 위해서 원주방향의 운동을 수행하고, 상기 피니언 기어부(800)는 상기 랙 기어부(520)의 양단에 대해서 왕복운동을 함으로써 자세제어를 하는 작업을 수행하게 된다.
At this time, the
상기와 같은 구성을 통해서, 상기 통합 제어부(60)의 상기 회전 랙 피니언 구동부(50)에 대해서 원주방향 및 반경방향의 동시 동작을 통해서, 효율적인 자세 제어를 할 수 있게 된다.
Through the above-described configuration, it is possible to perform efficient attitude control through simultaneous operation in the circumferential direction and the radial direction with respect to the rotary rack
또한, 상기와 같은 구성을 통해서, 정적인 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇의 운용으로 자세 유지 및 제어의 안정성을 도모하고, 나아가 제어를 위한 구성이 간단하여 동작 및 제어에 따른 에너지 효율성이 높아서 장기 운용성이 뛰어나다.
Further, through the above-described configuration, the stability of the posture maintenance and the control can be secured by the operation of the miniature buoy robot provided with the static posture control device, and furthermore, the configuration for the control is simple and the energy efficiency due to the operation and control is high Long-term operability is excellent.
그리고, 간단한 구조를 통해서 수리 및 제작에 따른 비용의 효율성 또한 극대화할 수 있는 구성을 제공한다.
It also provides a configuration that maximizes the cost efficiency of repair and fabrication through a simple structure.
10. 하측 바디부 20. 상측 바디부
30. 동체 추진기 40. 정보수집부(40)
50. 랙 피니언 구동부 60. 통합 제어부
510. 축 중심부 520. 랙 기어부
530. 랙기어 치형부 540. 가이드 레일부
600. 베이스 플레이트 700. 랙구동 모터부
800. 피니언 기어부 900. 피니언 구동 모터부
910. 피니언 구동모터 마운트 810. 피니언 치형부
820. 헤드부 830. 모터 결합부
911. 안착부 912. 가이드부
913. 레그부 10'. 본체부
11' 보조 마운트10.
30.
50.
510. Axial
530.
600.
800.
910. Pinion drive
820.
911.
913. Leg section 10 '. The body portion
11 'auxiliary mount
Claims (16)
내부에 소정의 저장공간을 형성하고, 외형을 형성하는 하측 바디부(10)와;
상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 하측 바디부(10)와 결합하여 내부를 차폐시키는 상측 바디부(20)와;
상기 하측 바디부(10)에 구비되어, 추진력을 제공하는 한쌍의 동체 추진기(30)와;
상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 음향정보 획득이 가능한 OAS(Odstacle Avoidance Sonar) 소나 또는 음향 및 영상정보를 수집하는 카메라로 구성되는 정보수집부(40)와;
상기 하측 및 상측 바디부(20) 내부에 형성되는 소정의 저장공간에 구비되고, 모터의 구동으로 제어되는 피니언 랙기어의 동작으로 상기 초소형 부이 로봇의 자세를 제어하는 회전 랙 피니언 구동부(50)와;
상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 통합 제어부(60);를 포함하여 구비되고,
상기 회전 랙 피니언 구동부(50)는,
상기 하측 바디부(10) 또는 상측 바디부내에 구비되고, 회전하는 축중심부(510)가 구비되고, 상기 축중심부(510)를 기준으로 소정의 길이를 가진 장방형으로 구비되고, 일측에는 랙 기어가 형성된 랙 기어부(520)와,
상기 랙 기어부(520)의 축중심부(510)와 결합하여, 상기 랙 기어부(520)가 고정결합되는 베이스 플레이트(600)와,
상기 베이스 플레이트(600)의 일측에 장착되고, 상기 축중심부(510)와 축결합하여 상기 랙 기어부(520)를 구동시키는 랙구동 모터부(700)와,
상기 랙 기어부(520)와 결합하여 구동하는 피니언 기어부(800)와,
상기 피니언 기어부(800)와 축결합하고, 구동시키는 피니언 구동모터부와,
상기 피니언 구동모터부와 결합하고, 상기 랙 기어부(520)에 장착되는 피니언 구동모터 마운트(910)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
An ultra-small buoy robot for acquiring and transmitting underwater information while being located at an aquarium,
A lower body part 10 forming a predetermined storage space therein and forming an outer shape;
An upper body part 20 provided at one side of the lower body part 10 and coupled with the lower body part 10 to shield the inside of the lower body part 10;
A pair of fuselage propulsors (30) provided in the lower body part (10) to provide propulsive force;
An information collecting unit 40 which is provided at one side of the lower body 10 and is composed of an OAS (Oddacity Avoidance Sonar) sonar capable of acquiring acoustic information or a camera for collecting sound and image information;
A rotating rack pinion driving part 50 provided in a predetermined storage space formed inside the lower and upper body parts 20 and controlling the attitude of the micro-biaxial robot by an operation of a pinion rack gear controlled by driving of a motor, ;
An integrated controller 60 for controlling the driving of the motor and the sonar 40, the rotary rack pinion driving unit 50, and the driving of the driving body propeller 30,
The rotary rack pinion driving unit 50 includes:
And is provided in the lower body part 10 or the upper body part and is provided with a rotating shaft center part 510 and is provided in a rectangular shape having a predetermined length with respect to the shaft center part 510, A formed rack gear portion 520,
A base plate 600 coupled to the shaft center portion 510 of the rack gear portion 520 and fixedly coupled to the rack gear portion 520,
A rack driving motor unit 700 mounted on one side of the base plate 600 and axially engaged with the shaft center part 510 to drive the rack gear unit 520,
A pinion gear portion 800 which is driven by engaging with the rack gear portion 520,
A pinion drive motor unit that is axially coupled with the pinion gear unit 800 and drives the pinion gear unit,
And a pinion drive motor mount (910) coupled to the pinion drive motor unit and mounted to the rack gear unit (520).
상기 랙 기어부(520)는,
축중심부(510)를 기준으로 좌우 대칭되도록 소정의 길이를 가진 장방형의 형상의 바디부가 구비되고,
상기 바디부의 일측에는, 길이방향으로 상호 대향되도록 랙기어 치형부(530)가 일단에 형성되고,
상기 랙기어 치형부(530)의 일측에는 상기 피니언 기어부(800)가 상기 축중심부(510)를 중심으로 양방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일부(540)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
3. The method of claim 2,
The rack gear portion 520 includes:
A body portion of a rectangular shape having a predetermined length so as to be laterally symmetrical with respect to the axial central portion 510 is provided,
At one side of the body portion, a rack gear tooth portion 530 is formed at one end so as to face each other in the longitudinal direction,
And a guide rail portion 540 is formed at one side of the rack gear tooth portion 530 to guide the pinion gear portion 800 to move in both directions about the shaft center portion 510. [ An ultra-small buoy robot equipped with a control device.
상기 피니언 기어부(800)는,
상기 랙 기어부(520)와 치형결합하는, 피니언 치형부(810)와,
상기 피니언 치형부(810) 일측에 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 헤드부(820)와,
상기 피니언 구동모터부와 결합하는 모터 결합부(830)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
The method of claim 3,
The pinion gear portion 800 includes:
A pinion-shaped portion 810 to be engaged with the rack gear portion 520,
A head portion 820 formed at one side of the pinion tooth portion 810 and slidingly engaged with the guide rail portion 540 to guide the operation of the pinion gear portion 800,
And a motor coupling portion (830) that engages with the pinion drive motor portion is formed on the pinion drive motor portion.
상기 피니언 구동모터 마운트(910)는,
상기 피니언 구동모터부가 고정안착되는 안착부(911)와,
상기 안착부(911)의 양단부에 한 쌍으로 상호 대향되도록 수직하여 형성되고, 그 단부에는 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 상기 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 가이드부(912)가 형성되는 레그부(913)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
The method of claim 3,
The pinion drive motor mount (910)
A seat portion 911 to which the pinion drive motor portion is fixedly seated,
And guide portions 912 for guiding the operation of the pinion gear portion 800 by slidingly coupling with the guide rail portion 540 are formed at the ends of the guide portions 912, And a leg portion (913) formed on the leg portion (913).
상기 통합 제어부(60)는,
상기 베이스 플레이트(600)에 구비되고, 상기 정보수집부(40)에서 습득한 정보를 근거리 혹은 원거리 송신을 통해서 전송하고, 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
3. The method of claim 2,
The integrated control unit (60)
The information received by the information collecting unit 40 is transmitted to the base plate 600 through near or remote transmission and is transmitted to the rotating rack pinion driving unit 50, And controls the driving of the fuselage propeller (30). ≪ IMAGE >
상기 통합 제어부(60)는,
상기 랙 구동 모터부의 구동을 제어하여, 상기 랙 기어부(520)가 어느 일방향으로 회전하고,
상기 피니언 구동 모터부(900)를 제어하여, 상기 피니언 기어부(800)가 상기 랙 기어부(520)의 어느 일측으로 이동하여 자세 제어를 하는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
3. The method of claim 2,
The integrated control unit (60)
The driving of the rack driving motor portion is controlled so that the rack gear portion 520 is rotated in one direction,
And the pinion drive motor unit 900 is controlled so that the pinion gear unit 800 moves to one side of the rack gear unit 520 to perform posture control. .
상기 통합 제어부(60)의 제어에 의해서,
상기 랙 기어부(520)의 회전 운동과 동시에, 상기 피니언 기어부(800)의 상기 랙 기어부(520)에 형성된 가이드 레일부(540)로의 직선운동을 통해서 자세 제어를 하는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
8. The method of claim 7,
Under the control of the integrated control unit 60,
The posture control is performed through linear motion of the pinion gear portion 800 to the guide rail portion 540 formed in the rack gear portion 520 simultaneously with the rotation of the rack gear portion 520 An ultra-small buoy robot equipped with a control device.
내부에 소정의 저장공간을 형성하고, 외형을 형성하는 하측 바디부(10)와; 상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 상기 하측 바디부(10)와 결합하여 내부를 차폐시키는 상측 바디부(20)로 구성되는 본체부(10')와;
상기 하측 바디부(10)에 구비되어, 추진력을 제공하는 한쌍의 동체 추진기(30)와;
상기 하측 바디부(10)의 일측에 구비되고, 음향정보 획득이 가능한 OAS(Odstacle Avoidance Sonar) 소나 또는 음향 및 영상정보를 수집하는 카메라로 구성되는 정보수집부(40)와;
상기 하측 및 상측 바디부(20) 내부에 형성되는 소정의 저장공간에 구비되고, 모터의 구동으로 제어되는 피니언 랙기어의 동작으로 상기 초소형 부이 로봇의 자세를 제어하는 회전 랙 피니언 구동부(50)와;
상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 통합 제어부(60);를 포함하여 구비되고,
상기 회전 랙 피니언 구동부(50)는,
상기 하측 바디부(10) 또는 상측 바디부내에 구비되고, 회전하는 축중심부(510)가 구비되고, 상기 축중심부(510)를 기준으로 소정의 길이를 가진 장방형으로 구비되고, 일측에는 랙 기어가 형성된 랙 기어부(520)와,
상기 랙 기어부(520)의 축중심부(510)와 결합하여, 상기 랙 기어부(520)가 고정결합되는 베이스 플레이트(600)와,
상기 베이스 플레이트(600)의 일측에 장착되고, 상기 축중심부(510)와 축결합하여 상기 랙 기어부(520)를 구동시키는 랙구동 모터부(700)와,
상기 랙 기어부(520)와 결합하여 구동하는 피니언 기어부(800)와,
상기 피니언 기어부(800)와 축결합하고, 구동시키는 피니언 구동모터부와,
상기 피니언 구동모터와 결합하고, 상기 랙 기어부(520)에 장착되는 피니언 구동모터 마운트(910)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
An ultra-small buoy robot for acquiring and transmitting underwater information while being located at an aquarium,
A lower body part 10 forming a predetermined storage space therein and forming an outer shape; A body portion 10 'formed on one side of the lower body portion 10 and composed of an upper body portion 20 which is engaged with the lower body portion 10 to shield the inside of the lower body portion 10;
A pair of fuselage propulsors (30) provided in the lower body part (10) to provide propulsive force;
An information collecting unit 40 which is provided at one side of the lower body 10 and is composed of an OAS (Oddacity Avoidance Sonar) sonar capable of acquiring acoustic information or a camera for collecting sound and image information;
A rotating rack pinion driving part 50 provided in a predetermined storage space formed inside the lower and upper body parts 20 and controlling the attitude of the micro-biaxial robot by an operation of a pinion rack gear controlled by driving of a motor, ;
An integrated controller 60 for controlling the driving of the motor and the sonar 40, the rotary rack pinion driving unit 50, and the driving of the driving body propeller 30,
The rotary rack pinion driving unit 50 includes:
And is provided in the lower body part 10 or the upper body part and is provided with a rotating shaft center part 510 and is provided in a rectangular shape having a predetermined length with respect to the shaft center part 510, A formed rack gear portion 520,
A base plate 600 coupled to the shaft center portion 510 of the rack gear portion 520 and fixedly coupled to the rack gear portion 520,
A rack driving motor unit 700 mounted on one side of the base plate 600 and axially engaged with the shaft center part 510 to drive the rack gear unit 520,
A pinion gear portion 800 which is driven by engaging with the rack gear portion 520,
A pinion drive motor unit that is axially coupled with the pinion gear unit 800 and drives the pinion gear unit,
And a pinion drive motor mount (910) coupled to the pinion drive motor and mounted to the rack gear part (520).
상기 랙 기어부(520)는,
축중심부(510)를 기준으로 좌우 대칭되도록 소정의 길이를 가진 장방형의 형상의 바디부가 구비되고,
상기 바디부의 일측에는, 길이방향으로 상호 대향되도록 랙기어 치형부(530)가 일단에 형성되고,
상기 랙기어 치형부(530)의 일측에는 상기 피니언 기어부(800)가 상기 축중심부(510)를 중심으로 양방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일부(540)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
11. The method of claim 10,
The rack gear portion 520 includes:
A body portion of a rectangular shape having a predetermined length so as to be laterally symmetrical with respect to the axial central portion 510 is provided,
At one side of the body portion, a rack gear tooth portion 530 is formed at one end so as to face each other in the longitudinal direction,
And a guide rail portion 540 is formed at one side of the rack gear tooth portion 530 to guide the pinion gear portion 800 to move in both directions about the shaft center portion 510. [ An ultra-small buoy robot equipped with a control device.
상기 피니언 기어부(800)는,
상기 랙 기어부(520)와 치형결합하는, 피니언 치형부(810)와,
상기 피니언 치형부(810) 일측에 형성되고, 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 헤드부(820)와,
상기 피니언 구동모터부와 결합하는 모터 결합부(830)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
12. The method of claim 11,
The pinion gear portion 800 includes:
A pinion-shaped portion 810 to be engaged with the rack gear portion 520,
A head portion 820 formed at one side of the pinion tooth portion 810 and slidingly engaged with the guide rail portion 540 to guide the operation of the pinion gear portion 800,
And a motor coupling portion (830) that engages with the pinion drive motor portion is formed on the pinion drive motor portion.
상기 피니언 구동모터 마운트(910)는,
상기 피니언 구동모터부가 고정안착되는 안착부(911)와,
상기 안착부(911)의 양단부에 한 쌍으로 상호 대향되도록 수직하여 형성되고, 그 단부에는 상기 가이드 레일부(540)에 슬라이딩 결합하여 상기 피니언 기어부(800)의 동작을 안내하는 가이드부(912)가 형성되는 레그부(913)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
12. The method of claim 11,
The pinion drive motor mount (910)
A seat portion 911 to which the pinion drive motor portion is fixedly seated,
And guide portions 912 for guiding the operation of the pinion gear portion 800 by slidingly coupling with the guide rail portion 540 are formed at the ends of the guide portions 912, And a leg portion (913) formed on the leg portion (913).
상기 통합 제어부(60)는,
상기 베이스 플레이트(600)에 구비되고, 상기 정보수집부(40)에서 습득한 정보를 근거리 혹은 원거리 송신을 통해서 전송하고, 상기 모터의 구동 및 소나(40)의 동작, 회전 랙 피니언 구동부(50) 그리고 상기 동체 추진기(30)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
11. The method of claim 10,
The integrated control unit (60)
The information received by the information collecting unit 40 is transmitted to the base plate 600 through near or remote transmission and is transmitted to the rotating rack pinion driving unit 50, And controls the driving of the fuselage propeller (30). ≪ IMAGE >
상기 통합 제어부(60)는,
상기 랙 구동 모터부의 구동을 제어하여, 상기 랙 기어부(520)가 어느 일방향으로 회전하고,
상기 피니언 구동 모터부(900)를 제어하여, 상기 피니언 기어부(800)가 상기 랙 기어부(520)의 어느 일측으로 이동하여 자세 제어를 하는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
11. The method of claim 10,
The integrated control unit (60)
The driving of the rack driving motor portion is controlled so that the rack gear portion 520 is rotated in one direction,
And the pinion drive motor unit 900 is controlled so that the pinion gear unit 800 moves to one side of the rack gear unit 520 to perform posture control. .
상기 통합 제어부(60)의 제어에 의해서,
상기 랙 기어부(520)의 회전 운동과 동시에, 상기 피니언 기어부(800)의 상기 랙 기어부(520)에 형성된 가이드 레일부(540)로의 직선운동을 통해서 자세를 제어 하는 것을 특징으로 하는 자세 제어장치를 구비한 초소형 부이 로봇.
16. The method of claim 15,
Under the control of the integrated control unit 60,
The attitude of the pinion gear portion 800 is controlled by linear motion of the pinion gear portion 800 to the guide rail portion 540 formed on the rack gear portion 520 simultaneously with the rotation of the rack gear portion 520 An ultra-small buoy robot equipped with a control device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020150097649A KR101686962B1 (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | Micro Buoy Robot having attitude control system |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150097649A KR101686962B1 (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | Micro Buoy Robot having attitude control system |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101686962B1 true KR101686962B1 (en) | 2016-12-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020150097649A Active KR101686962B1 (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | Micro Buoy Robot having attitude control system |
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